脳梗塞について

脳梗塞におけるキーワードとして、Ischemic core（コア）とpenumbra（ペナンブラ）、collaterals（コラテラル）等があります。以下の動画で説明されています。

Ischemic core and penumbra | Circulatory System and Disease | NCLEX-RN | Khan Academy khanacademymedicine チャンネル登録者数 164万人

1. アテローム性脳梗塞とラクナ脳梗塞　（河村循環器病クリニック　神戸市灘区）
2. ちょっと気になる画像講座①～脳梗塞ってどこ見ればわかるの？？（みどり病院　神戸市西区）脳梗塞は血栓の大きさ、詰まる範囲や場所によって大きく3タイプに分類されます。　ラクナ梗塞　アテローム血栓性脳梗塞　心原性脳梗塞　＊説明文や写真の例や模式図が非常にわかりやすい
3. “time is brain” (Youglish.com 26件)

脳梗塞の画像診断法

1. 血栓を観る：最新の脳梗塞画像診断　井上学　血栓止血誌017；２８（３）：２８９－２９６
2. ［特集］脳血管障害の画像診断（PART 1）　ラジオロジー　２１　2013年
3. 急性期結構再建療法と画像診断　平野　脳循環代謝　第26巻　第2号

RAPID

1. 脳梗塞治療の診断をより効果的に　iSchemaView RAPIDを導入しました 2020年08月05日　健和会大手町病院　福岡県北九州市小倉北区大手町

血栓回収療法とは

1. 血栓回収療法（治療の解説　中村記念病院　札幌市中央区）脚の付け根の血管から脳動脈までカテーテルを通し、脳塞栓症を引き起こした血栓を、血管内から回収する治療です。

脳卒中救急

1. 常時待機の脳卒中救急で医師の疲弊をどう防ぐ　血栓回収療法の普及に対応できるシステムの構築が必要に　学会トピック◎第78回日本脳神経外科学会学術総会　　2019/10/30　日経メディカル　急性期脳梗塞に対する血栓回収療法の有効性が証明され、我が国でも血管内治療の全国的な普及を目的とした脳卒中センターの指定が始まろうとしている。　‥　同病院がある神戸市の人口は約150万人。救急隊から直接連絡が入る脳卒中ホットラインがあり、平均すると1日に2例は脳卒中患者が救急搬送されてくる。脳主幹動脈閉塞（LVO）で血栓回収療法を行う症例はここ3～4年で急増し、2018年は96例に及んだ。

急性期脳梗塞における画像診断から治療までの流れ

1. 急性期脳梗塞における画像診断から治療までのパスウェイ （レクチャー動画リンクあり）成清　道久（川崎幸病院脳血管センター） Session 1　わが国において脳梗塞を含む脳血管疾患は死因の第3位であり，寝たきり（要介護5）の原因の第1位となっている。‥　急性期脳梗塞の画像診断においては，ischemic penumbraとischemic coreという概念が重要となる。ischemic penumbraは，脳血流量（CBF）が20mL/100g/分を切り，電気的活動が停止して脳梗塞に陥っている領域で，神経脱落症状として麻痺などが生じる。ischemic coreは，CBFが10mL/100g/分を下回って虚血性脱分極となり，神経細胞死に陥った領域である。このような虚血コアは従来，ASPECTS（Alberta Stroke Program Early Score）としてCTの早期虚血変化（early ischemic change，early CT sign）やMRIの拡散強調画像（DWI）で評価してきた　‥　灌流画像の重要性が再認識され，海外では主にCT perfusionを用いて評価が行われている。‥　国内では灌流画像の解析システムが普及していないことから，グレーディングの評価項目では虚血コア体積とMRI ASPECTSを併記している。‥　急性期脳梗塞と診断された患者は，検査後そのままカテーテル室へ移動し，血栓回収療法を施行する。 ガイドラインでは，搬送から画像検査まで30分，穿刺までを60分で実施し，90分以内に再灌流を得ることが推奨されている　‥　当院では，画像処理ワークステーション「Vitrea」に搭載されたベイジアンアルゴリズムのソフトウエア“Brain Perfusion Bayesian”にて灌流画像評価を行っている。

参考

1. コラムその15　バイパスを造らずに脳の血行をよくする
2. 『脳梗塞は治る病気へ、脳出血の治療開発はこれから』　国立循環器病研究センター　私が研修を開始した1994年は「脳卒中は治らない病気」から「脳卒中は治る病気」に変わる分岐点でした。‥　1995年に米国からアルテプラーゼによる血栓溶解療法の効果を証明する試験結果が発表され、救急治療対象への大きな流れの変化が起こりました。現在、わが国でもアルテプラーゼによる血栓溶解療法とステント型血栓回収デバイスなどによる血栓回収療法が標準治療となり、脳卒中の約７割を占める脳梗塞は治る病気になったのです。
3. 認知症 脳血流SPECT 読影のポイント　日本メジフィジックス株式会社医療関係者専用情報

呼吸が正常な場合

呼吸が正常であるかどうかを確認します。普段通りの呼吸をしている場合は、心臓マッサージ（胸骨圧迫）の必要はありません。普段通りの呼吸をしていない場合か死戦期呼吸のみの場合は、心臓マッサージ（胸骨圧迫）を行ってください。どちらか確信が持てない場合は心臓マッサージ（胸骨圧迫）を行ってください。（呼吸をしている場合でも心臓マッサージ（胸骨圧迫）をするべき時　日本ACLS協会ガイド）

高校生のとき午後の授業は睡眠時間になっていました。社会人として働いているときも、お昼ご飯のあと、午後2時か3時くらいには強烈な眠気を催すことがあります。食後には眠くなることは万人が認めることだと思いますが、不思議なことにその理由に関する科学的な説明は見当たらないようです。

食後に眠くなるというのはそもそも本当か

当たり前を疑え！とよく言いますが、食後に眠くなるという常識に異を唱える専門家の意見が紹介されていました。これはびっくり。

「お昼ご飯を食べると、その消化のために胃や腸に血流が集まり、脳に行く血流が減るので眠くなる」といわれていますが、どんな状況であっても「脳への血流」は第一に確保されることがわかっています。なので、ランチは午後に眠くなる要因ではなく、14時ごろに眠くなるのは「アフタヌーンディップ」と呼ばれるヒト固有の生理機能です。ランチは「食べても」「抜いても」、その後眠くなるのです。（｢14時頃に眠くなる人｣が知らない睡魔の正体 昼寝や朝風呂､朝ランもやりすぎは禁物だ 西野 精治 : スタンフォード大学医学部精神科教授 著者フォロー 2017/04/14 9:00　東洋経済ONLINE）

食後に眠くなることを英語で

食後あるいはお昼ご飯の後に眠くなることの症状を英語では、Postprandial somnolence、postprandial sleep 、food coma, after-dinner dip, afternoon dip、post-meal sleepiness、post-lunch sleepiness、 Post-Meal Drowsinessなどと言うようです。

食後に眠くなる理由

いくつかの「仮説」はあるようですが、決定的な科学的な説明はいまだになされていないというのが現状のようです。

1. Why Do You Get Sleepy After Eating? These Are the Top Theories　TIME
2. Postprandial somnolence (Wikipedia)
3. Tired After Eating? Here’s Why Head off that food coma with these tips　May 20, 2022
4. Ask a Doctor: Why do I get sleepy in the afternoon after eating lunch? The most likely culprit is your circadian rhythm, but what you eat may also play a role Advice by Lydia Kang, MD September 26, 2022 at 6:00 a.m. EDT
5. What Makes You Sleepy After Eating? By Brandon Peters, MD

食後に眠くならない方法

1. Q.食後に眠くならない方法が知りたい。

最適な睡眠時間

余談ですが、必要な睡眠時間は人によって異なります。自分に必要な睡眠時間は自分で調べるしかありません。睡眠の第一人者による「自分に適切な睡眠時間の決め方」が解説されていました。

1. １週間でいいので、毎日ふだんより30分から１時間、多く寝てみてください。それで日中頭がすっきりして感じられるなら、それまでは睡眠が足りていなかったということです。
2. 週末や休日、朝起きなくていい日にふだんよりずっと遅くまで寝ているようだと、それも平日の睡眠が足りていない証拠です。

（睡眠学者が突き止めた！　“ねむけ”の正体① ラジオ深夜便 放送日：2019/06/18）

自分は普段は朝6時半起きですが、週末は10時くらいまで寝てしまいます。上の指摘がそのまま当てはまっていました。

眠ることと眠気を催すことは別のこと

普通は、まずは眠気を感じて、そして、眠るというステップを踏みます。しかし、眠いのに眠れないという悩みを聞くことがあります。つまり、眠いと感じることと、実際に眠ることとは別物だというのです。確かに自分が夜眠るとき、別に眠くないのに寝床にはいったとたん数分もせずに眠ることができています。つまり眠気をスキップして、いきなり眠っているのです。逆に、通勤電車で座って本を読んでいるときに強烈な眠気に襲われてそのまま寝てしまうこともあります。

睡眠薬にも種類があって、睡眠導入剤と睡眠を維持する薬との二種類に大別されるようです。睡眠導入剤をつかって眠れたとしても、睡眠が維持されずに目を覚ましてしまうということがあるわけですね。

食後の眠気に関する論文

1. post-meal sleepinessでPubMED検索

アメリカとは違って、日本では病理医はかなりマイナーな存在なのだそうですが（一般の人にとって）、それよりもさらに人数が少ないのが臨床検査専門医なのだそうです。臨床検査専門医とはどのような職業なのでしょうか。

現在、臨床検査専門医は、全国で約630 名、病理専門医も約2150 名、いずれも絶滅危惧種かといわれるほど数が少ないのが現状です。‥　米国では整形外科医数と同じ数ほどの病理専門医が いると聞きます。‥　臨床検査専門医の場合は、血液・尿検査などの生化学検査、輸血検査、微生物検査、検査全体の精度管理等、臨床検査の幅広い知識が要求されます。一方で、病理専門医は、頭のてっぺんから足の先までありとあらゆる細胞や組織の病理診断が下せる能力が問われ、臨床検査同様、generalist 的な知識が要求されます。（臨床検査専門医と病理専門医（O医師）臨床検査専門医の声　日本臨床検査医学会

関連記事：病理医ってどんな仕事？

医者・医師にはいろいろな診療科がありますが、患者と接するわけではないために、いわゆる医者のイメージに当てはまらない医師の生き方ができる職として、病理医、社会医学の研究者、医系技官（保健医療や公衆衛生）といったものがあります。

1. 「6年前、手紙を書きました」病理医へのDMに感動続出　熱心に質問した当時小学生、報告した医学部合格 2023年01月14日07時00分　J-CASTニュース

病理医の仕事内容とその重要性

病院で行う医療は診断と治療です。病理診断は診断の中ですごく大切な地位を占めています。とくに癌の場合は最終診断になることが多い訳です。アーサー・ヘイリーというアメリカの人気作家が『最後の診断The Final Diagnosis』という素晴らしい小説を書いています。‥　病理診断には３本柱があります。病理解剖と組織診と細胞診です。組織診は内視鏡でとった生検組織や手術材料を肉眼、顕微鏡でみて診断するという、病理医の一番メインな業務です。細胞診は乳腺ではとくに大切なのですが、針で刺して、あるいは綿棒で擦過して採取した細胞の姿を顕微鏡でみて、癌かどうか、感染症かどうかを判断します。術中迅速診断では、生の組織を凍結させて薄く切ってから染色が施されます。材料が病理検査室に提出されてから診断が下されるまでに１０分足らずですみます。（やぶにらみ現代病院病理事情 2013年10月 1日　JA広島総合病院）

内視鏡医は病変部胃粘膜を摘み取る。外科医は胃がんや肺がんを手術する。乳房のしこりに針を刺して細胞の塊を吸い取るのも外科医。婦人科医は子宮の出口から綿棒で細胞を擦り取る。こうした細胞や組織を顕微鏡でみて最終診断を下すのが病理医の仕事。（連載：　病理医の目　堤　寛）

病理医の役割

一般の人は、主治医の先生がこの確定診断を付けていると思われるかも知れません。しかし実際には病理医が確定診断となる組織診断を下しているのです。‥　アメリカでは病理医のことを”Doctor’s doctor（医師のための医師）”と呼んでいます。（病理医は臨床医の「知恵袋」。その役割や病理診断が、医療の発展につながります。 2018年12月12日 京都大学名誉教授 滋賀県立成人病センター総長真鍋 俊明さん　がん情報しが）

病理医ドラマ「フラジャイル」（長瀬智也主演）2016年の1月～3月放送

1. 芦田愛菜さん、病理医オススメですよ　〜医師の視点〜 中山祐次郎医師・公衆衛生学修士 2017/4/21(金) 13:38　タレントの芦田愛菜さんが「将来の夢は病理医です」と発言したことで、お医者さんたちは大騒ぎになりました。私も、とっても驚きました。
2. 芦田愛菜さんがあこがれる病理医とは？～女性にも女優にも向いた職業です 榎木英介病理専門医&科学・医療ジャーナリスト 2017/4/20(木) 6:00　来週27日から始まる第106回日本病理学会総会の準備に追われている全国の病理医に、疲れを吹っ飛ばす超ド級のニュースが飛び込んできた。

Pre-CC OSCEとは、Pre-Clinical Clerkship Objective Structured Clinical Examinationの略で、医学部の学生が、3年時あるいは4年時にに受験する実技試験です。スチューデントドクターとして診療参加型臨床実習（クリニカルクラークシップ；CC）を行うことができるかどうかを確かめるOSCE（オスキー）と呼ばれる試験です。診療参加型臨床実習（CC）が始まる前に合格しておく必要がある試験ということで、プレCCという呼び方になっています。診療参加型臨床実習（CC）を始める前（Pre）に受験するOSCEという意味ですね。

Preに対して、診療参加型臨床実習（CC）を行ったあと、すなわち6年生の時点で医学部を卒業させてよいかどうかを確認する実技試験が、Post-CC OSCEです。CCを終えたあとに受験するOSCEなのでPost-CC OSCEというわけ。

POST-CC OSCE（Post-Clinical Clerkship Objective Structured Clinical Examination；診療参加型臨床実習後客観的臨床能力試験）とは？その対策方法、合格体験記など

実技に合わせて、知識を試すCBT（Computer-Based Testing）もあり、この２つを合わせて「全国共用試験」と呼ばれます。

1. 共用試験OSCEの意義と概要　臨床実習前OSCE 　臨床実習後OSCE 　令和４年度第医師分科会１回医道審議会医学生共用試験部会
2. Common Achievement Tests for Medical and Dental Students共用試験ガイドブック第19版（令和3年）　令和3年6月公益社団法人　医療系大学間共用試験実施評価機構（CATO）

Pre-CC OSCEの試験内容

共用試験実施評価機構で作成された共通課題で行う。医療面接、頭頸部、胸部、全身状態とバイタルサイン、腹部、神経、四肢と脊柱、基本的臨床手技、救急、感染の 10 課題の予定である。（CBT・Pre-CC OSCE 　兵庫医科大学）

Pre-CC OSCEの難易度

＊紹介するツイッターの発言内容は、必ずしも本サイトの趣旨を反映したものとは限りません。

Pre-CC OSCE（臨床実習前OSCE）
・お医者さんごっこができれば受かります
・診察のまねっこさえできればいいので、その診察で何が正常で何が異常とか、異常だったら何の疾患を考えるとかは全く知らなくていいです
・準備は10日あれば十分
・直前に友達とお互い練習して確認しあって確認するといいよー

— あらた (@aratadr) September 1, 2022

Pre-CC OSCE実施の時期

OSCEは多くの大学においてCBTの前後，つまり4年生の8～3月に実施され，診療参加型実習が始まる5年生への進級判定のための判断材料として用いられます．(OSCE（医学部）基本情報～オスキーの対策は？不合格になったら？【2022年度版】 2022/6/10  INFORMA)

4年に進級確定！
臨床全科目+CBT & Pre-CC OSCEが凝縮された弊学3年生デスロードを乗り越えたのはデカい！
これからは参加型臨床実習やりながら3年後の国試に向けてひたすら勉強！😎

— おっちゃん (@occhan_keylover) February 28, 2022

上のツイートを見ると、3年生のときにPre-CC OSCEを実施する大学もあるようですね。スチューデントドクターが5年生からなのか、4年生からなのかは、どうも大学によって異なるようです。

スチューデントドクターとして臨床実習を行う時期

1. ４月１日（金）、医学部にて医学科5年生へのスチューデント・ドクター（Student Doctor: SD）認定証授与式が行われた。‥　医学科5年生は、これから約1年半の臨床実習で、医師をはじめとする医療スタッフや患者から、多くのことを学び、吸収して「優れて優しい医師」になることが期待される。（宮崎大学）
2. 5年次9月からの実習では、信州大学医学部附属病院をはじめ、県内外約30の病院（公立病院、赤十字病院、JA長野厚生連、その他病院等）にご協力いただき、６カ月150通りの臨床実習の選択肢が用意されます。１学年約120名の学生が自ら選択し、「１診療科１人ずつ」と「学生が最初に患者を診る」を基本に臨床実習を行います。‥　2014年度からの本プログラムにより、信州大学医学部の臨床実習は診療参加型（クリニカルクラークシップ）に変わりました。信州大学医学部附属病院および教育協力病院において、スチューデントドクター（臨床修練生）として医療チームの一員に加わり、患者の診療、カルテ記載、患者マネジメントなど、より高度な臨床実習を実現しています。‥　従来の50週間の実習期間を、世界の標準期間とされる72週間以上に拡大しました。2014年以前は5年次生4月から行われていた臨床実習を、4年次生9月からに変更。4年次生9月から5年次生7月までは信州大学医学部附属病院のすべての診療科を回って基本的な手技や知識、態度などを学んでいます。その後、5年次生9月から6年次生6月まで、附属病院および教育協力病院において各医療チームに参加。臨床実習開始時期が早まることにより、主に3年次生4月から開始されていた医学専門科目が2年次生からに変更されました。（信州大学）
3. 東邦大学では2020年4月から東邦大学医療センター　大森病院、大橋病院、佐倉病院の3病院において、医学部5、 6年生が臨床実習医学生（スチューデント・ドクター）として診療チームの一員に加わり、指導医のもとで診療に参加させて頂く「診療参加型実習」が始まります。患者さんのご理解とご協力をお願いいたします。 また、医学部4年生については、既に2019年4月からスチューデント・ドクターとして基本臨床実習を行っております。（診療参加型臨床実習（クリニカルクラークシップ）のご理解とご協力のお願い　東邦大学）
4. 3つの付属病院と豊富な関連病院で全88週間の臨床実習を実施　4年次はスチューデントドクターとして東邦大学医学部の全診療科だけでなく、多職種連携部門での医療を経験し、患者さん主体の医療への理解を深めます。5年次以降は医療チームの一員となり、外来受診時から病棟、退院後まで患者さんをサポート。（マナビジョン　東邦大学　ベネッセ）
5. 岡山大学医学部医学科の教育について　岡山大学医学部医学科新入生オリエンテーション２０２１年４月
6. 新カリキュラム　昭和大学
7. 6年間の学び　藤田医科大学
8. 学びの流れ　帝京大学

スチューデントドクターについて

1. いわゆるStudent Doctor日資料３を公的に位置づけた場合の診療参加型臨床実習　厚生労働省医道審議会医師分科会　令和元年8月1日資料３

Pre-CC OSCE制度の導入について

Pre-CC OSCEは来年度から公的化となり、今年はそれにむけたトライアルの位置付けであり、機構より8課題での実施が求められました。昨年まではコロナウイルス感染拡大の影響もあり、6課題での実施でしたが、今年はコロナ対策も考慮した上での8課題となりました。OSCEでは模擬患者に触れての身体診察の評価が基本となるものの、やはり感染のリスクもあり、どの範囲までを模擬患者で行い、どの部分ではシミュレーター、人形を用いて行うかの判断に苦慮しました。OSCE委員の先生方、事務の方との議論を重ね、いろいろ工夫することで問題なく実施することが出来ました。 一方で、OSCEは進級、卒業要件ともなっていることから、学生の成績の向上も一つの課題でした。機構はより公正な評価を目指しており、来年度からは採点についても機構が行うことになっています。（令和4年度Post-CC、Pre-CC OSCEについて 基本的臨床技能教育・OSCE専門委員会委員長　　種村　彰洋〈2022.12.28〉）

1. 共用試験、2023年度の公的化に向け議論開始 2022年3月31日 (木) 岩崎雅子（m3.com編集部）　2020年の医道審議会医師分科会では、医学生の質の担保と「Student Doctor」の法的位置付けが重要とし、CBTとOSCEの公的化を求めた。これ受け、2021年5月の医療法一部改正では、2025年度には共用試験合格を医師国家試験の受験資格要件とし、2023年度には共用試験に合格した医学生が臨床実習として医業を行うことができる旨を明確化している。
2. 2018年9月29日，4年生を対象にPre-CC OSCEが行われました。‥　本年度は，共用試験実施評価機構から提示された6課題（医療面接1課題と診察手技5課題）を実施しました。受験生116人に対して，評価者55人，模擬患者116人（学生含む）に協力して頂きました。　医学教育センターニュース　愛知医科大学

若干、つたないですが、openai.comに聞いてみたクエン酸の説明です。回答が英語で返ってきたので、再度たのんで、訳してもらいました。

クエン酸回路とは何か、わかりやすく教えて。

The citric acid cycle, also known as the Krebs cycle or the tricarboxylic acid cycle (TCA cycle), is a series of chemical reactions that take place in the mitochondria of cells to produce energy. These reactions convert nutrients, such as carbohydrates, fats and proteins into a form that cells can use to produce adenosine triphosphate (ATP), which is the primary energy currency of cells.

The cycle starts with the conversion of a molecule called acetyl-CoA, which is derived from the breakdown of carbohydrates, fats, and proteins, into citrate, a 6-carbon molecule. This is followed by a series of reactions that involve the addition and removal of various groups of atoms, such as CO2, to the molecule, which are catalyzed by enzymes.

As the citric acid cycle proceeds, electrons are stripped off the molecules and passed down an electron transport chain, a process that generates ATP. Additionally, the citric acid cycle also generates other important molecules such as NADH and FADH2, which are used in the electron transport chain to generate more ATP.

To sum up, the citric acid cycle is a metabolic pathway that occurs in the mitochondria of cells, which produces energy by breaking down the nutrients and generating the energy currency of the cells, the ATP, as well as other important molecules that are used to continue generating energy.

（https://chat.openai.com/）

クエン酸回路は、Krebs cycleやトリカルボン酸回路（TCA cycle）とも呼ばれ、細胞のミトコンドリア内で行われる一連の化学反応であり、エネルギーを生産するための働きをする。これらの反応は、糖質、脂質、タンパク質などの栄養素を、細胞が使用してアデノシン三リン酸(ATP)を産生できる形に変換する。ATPは細胞の主要な「エネルギー通貨」である。（https://chat.openai.com/　一部、手直しした）

クエン酸回路は、糖質、脂質、タンパク質の分解産物であるアセチルCoAという分子を citrate という6炭素分子に変換することで始まります。そして、これに続いて、酵素によって触媒される、CO2などの様々な原子集団の追加や除去を伴う一連の反応が続きます。（https://chat.openai.com/）

クエン酸回路が進行するにつれ、分子から電子が取り除かれ、電子伝達系に渡される。このプロセスはATPを生成する。さらに、クエン酸回路は、NADHやFADH2などの重要な分子も生成し、それらは電子伝達系でさらにATPを生成するために使用される。（https://chat.openai.com/　一部、手直しした）

要約すれば、クエン酸回路は細胞のミトコンドリア内で起こる代謝経路であり、栄養素を分解してエネルギーを生産し、細胞のエネルギー通貨であるATPを生成します。そして、エネルギーを続けて生産するために使用される他の重要な分子も生成します。（https://chat.openai.com/）

最後のパラグラフは、英文からして少し内容がおかしいように感じます。そもそも、クエン酸回路で産生されるのはNADHやFADH２、GTPであって、クエン酸回路では直接ATPは産生されません。ATPはこれらの分子から産生されるわけです。NADHやFADH2は、次のステップである電子伝達系で電子供与体になって、最終てきに、作られたプロトン勾配を利用してATPが産生されます。openAI.comはかなり賢いのですが、あまり真に受けるわけにもいかないようです。自分の知識を揺るがないものにするために使うというのが、現段階での使い方になりましょうか。

生体ではエネルギーを利用するときにATPの加水分解によるエネルギーを使っています。エネルギー源の最終的な利用形態はATPと言えるでしょう。ATPは血中を通して他の組織い運ばれるわけではなく、使う細胞で自分で他のエネルギー源から作られます。解糖系から2当量のATPが産生されるほか、酸素があればTCA回路、電子伝達系によってさらにたくさんのATPが産生されます。

つまり、ATPを産生するためのエネルギー源として、血中から何を取り込んで使うことができるのかという話になります。

グルコース

血糖値と言う言葉があるくらいですので、グルコースがエネルギー源の輸送形態として活躍していることは周知の事実です。食事によって、糖質が分解されるとグルコースが産生されて、血中に入ります。食間にはどうなるかというと、肝臓と筋肉では余剰なグルコースはグリコーゲンとして貯蔵されているので、グリコーゲンを分解して使うことになります。

ここで重要なことは、肝臓のグリコーゲンと、筋肉のグリコーゲンでは、代謝のされ方に大きな違いがあります。肝臓のグリコーゲンはグルコースにまで分解されて血中に放出され、他の組織へ運ばれて使われます。それに対して、筋肉のグリコーゲンは、グルコースになることなく解糖系に入ります。つまり、筋肉グリコーゲンは、他の組織のエネルギー源としては使われることなく、筋肉の中でのみエネルギー源としてつかわれることになります。

肝臓と筋肉のグリコーゲン代謝の違いは何に起因するのかというと、グリコーゲンが分解される過程でグルコース1－リン酸ができ、それがさらにグルコース6－リン酸となりますが、肝臓ではグルコース6－ホスファターゼの働きでグルコースになることができて、血液中に放出されることになるわけです。それに対して、この酵素グルコース6－ホスファターゼが筋肉には存在しないために、筋肉ではグリコーゲンが分解されてもグルコースにまではならにのです。グルコース６－リン酸は、解糖系においてはグルコースがリン酸化されてできる代謝物ですので、そのまま解糖系の反応へと進んでいくことになります。

筋肉にはグルコース6－ホスファターゼがないため、「糖新生」を行うこともできません。糖新生は、ピルビン酸から解糖系を「ほぼ」逆行してグルコースを作る経路です。最後のステップは、グルコース6リン酸を脱リン酸化してグルコースにする反応（つまり、解糖系においては、グルコースをリン酸化してグルコース6リン酸にする反応が最初のステップ）です。糖新生が行われる臓器は、主として肝臓と腎臓です。

1. 解糖系の反応式と化合物の化学構造と各反応を触媒する酵素を丸暗記する方法
2. 栄養素とその代謝　ニュートリー

脂肪酸

食間などでグルコースが不足すると、グリコーゲンが肝臓で分解されてグルコースが産生され、血中を通って他の組織に輸送されるのでした。しかし、飢餓状態が続くと、グリコーゲンも枯渇してしまいます。そうなると、脂肪組織で脂肪が分解されてトリグリセリドと遊離脂肪酸が生じます。脂肪酸は、血中でアルブミンと結合した状態で各臓器へと運ばれます。脂肪酸をたくさん使う臓器は、骨格筋、心臓、肝臓、肺などです。

脳は、血液脳関門があるために、脂肪酸が入ることができず、「脳は脂肪酸を利用できない」というのはポイントです。

1. 脂肪の代謝とその調節 ―からだのエネルギーバランス― 大学院生命理学研究科 教授 大隅 隆
2. 脂肪はどのような形で吸収・代謝されるの？2017/03/17　看護ROO！

ケトン体

肝臓へ運ばれてきた脂肪酸に関しては、肝臓において脂肪酸はβ酸化を受けて、アセチルCoAになります。アセチルCoAの状態では血中に入れないので、ここで一旦、ケトン体へと変換されます。このケトン体が血中に乗って、他の組織へと運ばれるわけです。

すでに上で説明したように、飢餓状態においては、グルコースの代わりに、ケトン体が輸送可能なエネルギー源ということになります。脂肪酸で運ばないの？という疑問が生じるかもしれませんが、脳では血液脳関門Blood Brain Barrier （BBB)というものが存在していて、みだりに脳の中に物質が入っていけないようになっており、脂肪酸は脳に入ることができないのです。

遊離脂肪酸が肝臓でβ酸化されてアセチルCoAとなり、さらにケトン体に変換されて血中に放出されます。主として、骨格筋、心臓、腎臓、さらには脳において、ケトン体が利用されます。

1. 脳を安定して働かせられる食事とは（上） 大阪大学名誉教授・関西学院 産業医　杉田 義郎　COOP
2. 飢餓時に脂肪酸のβ酸化が活発になりケトン体が増える理由

コレステロールは日常的に名前を聞く馴染みの物質ですが、生体内のどこにあるのか？という質問にちゃんと答えられるわけではありませんでした。恥ずかしながら、コレステロールが脂質二重膜の重要な構成要素であることは最近知りました。

細胞膜の構成要素

細胞膜はリン脂質、コレステロール、タンパク質から成る。‥　リン脂質は脂肪酸とリン酸が結合したものであり、脂肪酸の炭素数が少ないほど、二重結合（不飽和度）が多いほど流動性が高くなる。‥　コレステロールは含有量が少なすぎても多すぎても膜の流動性は低下する。（細胞膜の構造　repix-lab.co.jp）

コレステロールは、タンパク質やリン脂質とともにすべての細胞膜に含まれていて、膜の流動性を調節する働きをしているのです。コレステロールは脳と神経系に多く、成人の体内コレステロール量100～150gのうち1/4が脳に集中、神経系全体では1/3強となります。（コレステロールの体内での働きは？　日本食肉消費総合センター）

1. 生体膜の基本構造 膜に含まれる様々な種類の脂質分子は すべて両親媒性である

細胞膜におけるコレステロールの割合

Singerらの提唱しているモデルによると,脂質二重層膜の脂質配列について,極性脂質としてリン脂質は明記されているが,生体膜にリン脂質の1/2以上含まれているコレステロールについては明確に図示されていない.しかるに,実際の生体膜にはリン脂質の1/2量から等量のコレステロールが含有されており,しかもリン脂質一コレステロールの組成比によって,それぞれの生体膜の流動性が支配されている16).

16)Demel, R. A. and B. dcKruyff: Biochim. Biophys. Acta, 457, 109 (1976)

(脂質二重層膜表面のコレステロール配列1977 )

細胞膜におけるコレステロールの割合の制御

コレステロールは、私たちの⾝体のすべての細胞の細胞膜の主成分であり、細胞内コレステロールの60〜90%が細胞膜中に存在します。⼀⽅、細胞内のコレステロール量は、⼩胞体という細胞⼩器官に存在するセンサー（SCAP/SREBP）により維持されていると考えられています。しかし、⼩胞体上のSCAP/SREBPが、細胞膜のコレステロール濃度の変化をどのようにして感知しているのか不明でした。今回、研究グループは、細胞膜内層のコレステロールは、細胞膜に埋まっているABCA1タンパク質によって外層へ輸送されることによって低濃度に維持されており、細胞膜内層のコレステロールが過剰になった場合は⼩胞体膜上のAster-Aタンパク質によって⼩胞体に輸送されること、それによってSCAP/SREBPが細胞膜コレステロールの濃度変化を感知し、細胞のコレステロール恒常性が維持されていることを明らかにしました。本結果は、2022年12⽉９⽇に、Journal of Biological Chemistry 誌に発表されました。(過剰なコレステロールを感知し コレステロールの恒常性を維持するメカニズムの解明　iCeMS 京都大学)

細胞膜内でのコレステロールの配向性

コレステロール分子の大きさは,核部分が10.5Å,側鎖部分が6.5Åで,リン脂質の大きさは,極性部分が10Å,非極性部分が20Åで,コレステロールの大きさは,リン脂質の脂肪酸側鎖と同じくらいであるので,両者は膜でうまく混合するわけである.コレステロールの3位にはβ配位の水酸基があって,膜の極性側つまり水溶液側へ配向しており,その核と側鎖はリン脂質の非極性部分,すなわち膜の内部へ配向している.（コレステロールと生体膜―膜成分および基質としての役割　木村徳次　1981）

ラフトと信号伝達

今までは、細胞膜上に、直径100～数百nm程度の大きさの安定な構造を持つラフトと呼ばれる領域が常に多数存在していて、その構造にいろいろな分子が取り込まれてシグナル伝達が起こるという考えが大勢を占めていました。しかし、そのようなラフトの存在は、多くの研究者の努力にかかわらず実証できませんでした。

大きな発見 すなわち、受容体にシグナル分子が結合すると、数個の受容体分子が会合する。そこにコレステロールや糖脂質などの特定の脂質が濃縮されて、直径数nm-数十nmのイカダ（ラフト）構造体を作る。さらにこのラフトに、細胞内のシグナル伝達に関連するタンパク質分子が集まってきて、それらの結合と活性化によって、細胞内のシグナルが誘起される、

1. GPIアンカー型受容体 CD59 平均６個のCD59が集まってできる会合体（CD59クラスター）
2. CD59クラスターはコレステロールと糖脂質の集積を誘導 CD59クラスターは拡散運動と「STALL」と呼ばれる1回あたり0.5秒程度の一時停止を繰り返し
3. STALL中のCD59クラスターにPLCγが短時間（0.25秒）やってきて、PIP2を加水分解して、IP3とカルシウムのシグナルが引き起こされ
4. モデル計算によれば、その間に約３０個程度のIP3が生成され、細胞内のカルシウムシグナルが発生
5. IP3シグナルは、細胞内全体で見ると10分程度は継続します。
6. パルス状の短いシグナルをたくさん発症することで、細胞全体のシグナルを組み立てている 

(シグナル伝達をする瞬間の細胞膜ラフトが見えた！ 平成１９年５月２１日 JST)

コレステロールとラフト

1972年に提案されたSinger-Nicholsonの流動モザイクモデルでは、細胞膜は一様な構造と想定されていました。‥　20世紀後半に提唱されたラフトモデルは、とりわけ多くの研究者の注目を集めています。ラフトとは筏のことです。このモデルでは、液体の細胞膜中に特定の脂質（スフィンゴミエリンやコレステロールなど）とタンパク質（GPIアンカー型受容体など）が集合した領域（ラフト）が浮かんでいることが提唱されています。‥　今回の実験で、ラフトを作ると思われていた分子同士（スフィンゴミエリンとCD59）が結合すること、それにはコレステロールが必要であることがわかりました。（細胞膜内に存在する機能領域「ラフト」の正体に迫る　木下祥尚 2017年4月25日　アカデミストジャーナル）

脂質ラフトと呼ばれる微小領域は、スフィンゴミエリンとコレステロールを主成分としており、周囲の生体膜とは異なる性質を持っています。この脂質ラフトは、シグナル伝達や病原菌の感染など生理的に重要な働きをしていますが、分子間の相互作用についてはほとんどわかっていません。（Osaka University Murata Group）

その他の参考

1. コレステロールと生体膜―膜成分および基質としての役割　木村徳次　1981
2. 膜脂質の流動性と膜タンパク質の動態 荒磯恒久 1994
3. コレステロールはいかに細胞膜を破れにくくするか　2019
4. 分子シミュレーション研究会会誌“アンサンブル”Vol. 15, No. 2, April 2013 (通巻62号)　https://www.jstage.jst.go.jp/article/mssj/15/2/15_111/_pdf/-char/ja
5. 脂質膜低分子相互作用　コレステロールを含む二成分リン脂質二分子膜に対して正確な相図（物質の状態変化を示した地図のようなもの）を作成することは、二分子膜構造におよぼすコレステロールの影響を調べる有効な方法の一つです。
6. 脂質二重層の頭部と尾部ドラッグデリバリー　technochemical.com
7. 体内のコレステロールの循環　「善玉コレステロール（HDL）」は、実はコレステロールだけから成っているのではなく、コレステロールやリン脂質などの脂質を2分子のアポリポタンパク質と呼ばれるタンパク質が束ねた、脂質とタンパク質の複合体です。全身の細胞でコレステロールが過剰になると、コレステロールは細胞膜上で働くABCA1という膜タンパク質の働きによって細胞外へと運び出され、血中を流れているアポリポタンパク質へと受け渡されます。
8. 胆汁酸（約80%はコール酸、デオキシコール酸(15%)，ケノデオキシコール酸(2%)）